JPH0637249Y2 - 方向切換弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、方向切換弁に関するもので、さらに詳しく
は、電圧の印加により歪曲する電歪素子によって弁座を
開閉する方向切換弁に関するものである。

［従来の技術］ バイモルフ型等の電歪素子が通電によって歪曲する性質
を利用して、該電歪素子に取付けた弁部材によって弁座
を開閉させる方向切換弁は、特開昭56−76779号公報、
実開昭59−131668号公報、実開昭57−93680号公報など
で、従来既に知られている。

しかしながら、上記前二者の弁は、電歪素子が弁室内に
露出しているので、圧力流体として導電性流体又は水分
を含有する気体を使用する場合には、電歪素子電極間及
び接地部分との間の絶縁抵抗が低下するために、電歪素
子の機能が低下したり、制御機器に損傷を及ぼす恐れが
あるなどの欠点があった。

また、後者は、電歪素子がダイアフラムによって圧力流
体から分離されているが、ダイアフラムを使用している
ためにその作用力を平衡させることが困難であり、この
ダイアフラムに働く不平衡な力が、電歪素子を歪曲させ
る方向に働くために、弁の機能が低下する欠点があるば
かりでなく、ダイアフラムによって電歪素子を挟み込む
ために組立性にも難点があった。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、圧力流体が導電性流
体又は水分を含有する気体であっても、良好な絶縁性を
保持させて、長期間にわたって弁の機能を持続させる方
向切換弁を得ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案は、弁室に設けた弁座
を、電圧の印加により歪曲する電歪素子によって変位す
る弁部材で開閉する方向切換弁において、上記電歪素子
の弁室内に露出している全外表面を、絶縁性シール部材
で被覆するとともに、該絶縁性シール部材に上記弁部材
を一体に形成したことを特徴としている。

［作用］ 電歪素子に所定の電圧を印加すると、電歪素子が歪曲し
て弁部材が弁座を開放又は閉鎖し、電歪素子へ逆極性の
電圧を印加し又は電圧の印加を解除すると、電歪素子は
反対方向に歪曲して弁部材が他の動作位置をとる。

上記電歪素子は、弁室に露出している全外表面に絶縁性
シール部材が被覆されているので、圧力流体が導電性流
体又は水分を含む気体であっても、電歪素子の機能が低
下することはない。

また、絶縁性シール部材に弁部材を一体に形成したこと
により、絶縁性シール部材の電歪素子への被覆によって
弁部材が電歪素子に取付けられて、別体の弁部材を絶縁
性シール部材に組付ける必要がないので、弁部材の電歪
素子への取付けが容易である。

［実施例］ 第１図及び第２図は、本考案の方向切換弁を３ポート弁
とした場合の第１実施例を示し、弁本体１は、内部に隔
壁２によって２個の凹室を形成する本体部材1a,1bを、
適宜の手段によって一体化させることによって構成し、
上記２個の凹室により弁室３と給電室４とを区画形成さ
せている。また、本体部材1a,1bには、弁室３に通ずる
入力ポート６と排出ポート７が、その弁座6aと7aとを対
向させて設けられており、さらに弁室３には出力ポート
８が設けられている。

上記隔壁２に形成されている切込部9,9には、板状の電
歪素子10が気密に嵌着されており、該電歪素子10の自由
端は弁室３内における上記弁座6aと7aに対向する位置ま
で延設されている。この電歪素子10は、電極10aの両面
に電圧の印加極性によって互いに伸縮する板状の素子10
b,10cを張り合わせて構成されるバイモルフ型等の電歪
素子で、所定の極性で電圧が印加されると一方向に歪曲
し、これと逆極性の電圧を印加し又は電圧の印加を解除
すると上記と反対の方向に歪曲するものである。

而して、電歪素子10の弁室３内に露出している部分及び
切込部９に嵌着されている部分の外表面には、貼付、挿
着、嵌着、融着などによって絶縁性シール部材11が被覆
されており、該絶縁性シール部材11の上記弁座6a,7aに
対応する箇所に、弁部材12,12が一体に形設されてい
る。

第２図は、第１図に示すものにおいて、排出ポート７及
び弁座7aを、本体部材1bに螺着した中空のねじ部材14に
形成したものを示し、この場合には、ねじ部材14を進退
させることによって弁部材12の弁座7aへのストロークを
調整することができる。

また、図示を省略しているが、上述のねじ部材14は入力
弁座６に設けてもよく、さらには入力弁座６及び排出弁
座７の双方に設けてもよい。

上記第１実施例において、第１図及び第２図に示すよう
に、弁部材12,12が弁座6aを閉鎖し、弁座7aを開放して
いる状態において、電歪素子10に所定の極性の電圧を印
加すると、電歪素子10は切込部９において支持された部
分を固定部として歪曲するので、電歪素子10に設けられ
ている弁部材12,12は弁座6aを開放して弁座7aを閉鎖す
る。したがって、入力ポート６からの圧力流体は、出力
ポート８から流出する。

また、電歪素子10がもとの状態に復帰すると、弁部材12
が弁座6aを閉鎖して弁座7aを開放するので、出力ポート
８からの流体が排出ポート７から排出される。

第３図は、本考案の方向切換弁を３ポート弁とした場合
の第２実施例を示している。この第２実施例は、板状の
電歪素子30が弁室23の両端で支持されている場合、又は
電歪素子30が円盤状をなしてその周縁で支持されている
場合を示し、弁部材32,32は、電歪素子30の略中央部に
絶縁性シール部材31と一体に形成されている。また、第
２実施例は、本体部材21a,21bの間が電歪素子30に被覆
された絶縁性シール部材31によってシールされている
が、これらの間は、絶縁性シール部材31と別個に設けた
シール部材（図示省略）によってシールしてもよい。

なお、第２実施例において、電歪素子30を円盤状として
その周縁で支持した場合には、図示を省略しているが、
弁本体21に電歪素子30によって仕切られた弁室23を連通
させる通路を形成するか、或いは電歪素子30に弁室23を
連通させる孔が形成される。後者の場合には、その孔の
内面も絶縁シール部材31が被覆されていることは、勿論
である。

第２実施例の作動は、電歪素子が両端又は周縁で支持さ
れていて、その中央部の歪曲によって弁部材32,32が弁
座26aと弁座27aとを開閉する以外は第１実施例と同様な
ので、その説明を省略する。

なお、上述の実施例はいずれも３ポート弁であるが、本
考案は３ポート弁に限られるものではなく、２ポート弁
でもよい。

［考案の効果］ 本考案は、弁室に設けた弁座を、電圧の印加により歪曲
する電歪素子に設けた弁部材で開閉する方向切換弁にお
いて、電歪素子の弁室内に露出している全外表面を絶縁
性シール部材で被覆したことにより、圧力流体が導電性
流体又は水分を含む気体であっても、電歪素子の電極間
及び接地部分との間の絶縁抵抗が低下しないでの、電歪
素子の機能を長期間維持させることができる。

また、弁座を開閉する弁部材を絶縁性シール部材に一体
に形成したために、電歪素子を被覆した絶縁性シール部
材に弁部材を取付ける必要がないので、弁部材の設置が
簡単である。

さらに、絶縁性シール部材が、電気絶縁性の機能と圧力
流体のシール機能とを有するので、電歪素子の歪曲の抵
抗となることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の第１実施例の縦断正面図、
第３図は第２実施例の縦断正面図である。 3,23……弁室、6a,7a,26a,27a……弁座、 10,30……電歪素子、11,31……絶縁性シール部材、 12,32……弁部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁室に設けた弁座を、電圧の印加により歪
   曲する電歪素子によって変位する弁部材で開閉する方向
   切換弁において、 上記電歪素子の弁室内に露出している全外表面を、絶縁
   性シール部材で被覆するとともに、該絶縁性シール部材
   に上記弁部材を一体に形成した、 ことを特徴とする方向切換弁。